中学化学实验教学方法探讨，本文主要内容关键词为：教学方法论文,化学实验论文,中学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
化学是一门以实验为基础的自然科学。我们在开展2006年浙江省教育科研规划课题《高中化学实验教学策略和评价》的研究中，逐渐体会到，比较实验方法、变式实验方法、支架式实验教学方法等三种教学方法，教学效果好，应用较为广泛。
一、比较实验法是实验教学的基本方法
比较是确定研究对象之间差异和共性的思维过程和方法。化学实验现象和过程通常是通过比较来确定它们的差异和共性的。如：比较化学现象在一定时间内前后变化，比较几个化学现象的异同点，比较研究对象随条件变化等。在这些比较中，有的要在静态下进行，有的要在动态下进行，因此，比较的形式是多种多样的。根据科学方法的比较分类，结合化学实验的特点，我们提出比较实验的三种模式。
(1)异中求同的比较
异中求同的比较是比较两个或两个以上实验的过程，找出其相同点。比较的模式是：
实验 被比较的特性
Aa、b、c……
Ba、b、c……
所以，A与B两实验有相同的特性a、b、c……
例1：在学习极性分子和非极性分子时，我们设计两组实验：①实验一，在两个水槽中分别盛有水和
，再分别滴入一滴苯和水，然后用磁性很强的条形磁铁接近液面，并缓慢地移动，水滴跟着磁铁移动，而苯滴不移动。②实验二，在酸式滴定管中，注入30mL蒸馏水，在滴管下方放一个大烧杯。打开活栓，让水缓慢下流如线状。把摩擦带电的玻璃棒接近水流，观察水流的方向有无变化。用代替水，做上述实验，观察有何变化。
通过这两个形式不同的实验比较，让学生找出分子极性和非极性的不同点：第一，非极性分子在电场或磁场中不发生感应，而极性分子在电场或磁场中有感应；第二，极性分子的电荷中心不重叠，非极性分子的电荷中心重叠。
(2)同中求异的比较
同中求异的比较指比较两个或两个以上相似实验的过程，找出其相异点。比较的模式是：
实验 被比较的特性
Aa、b、c……
Ba′、b′、c′……
所以，A对象以特性a、b、c……与B相异。
例2：在学习胶体的制备时，笔者做了如下两个实验。①实验一，将
，溶液逐滴加入到
溶液中，生成无色气泡和絮状沉淀，而沉淀又逐渐溶解于溶液中，直到，溶液达到一定量后，生成的沉淀才不再溶解。②实验二，将溶液逐滴加入到溶液中，溶液中生成五色气泡和橙色沉淀，生成沉淀量不断增加，颜色也逐渐加深为红褐色，继续滴加溶液至混合物中不再产生气泡。静置，溶液转化为深红褐色的胶体。
通过这两组试剂和形式相同，但操作顺序不同的相似实验，发现
，沉淀可溶于溶液，并形成胶体。通过实验对比，可以引发学生进一步理解：一是胶体制备除了可以采用书上的“水解法”（是属于“凝聚法”），也可以采用“分散法”；二是，胶粒吸附
而呈正电；三是更加具体形象知道，胶体中分散质是，微粒聚集体，有利于胶体性质的学习。
(3)同异综合比较
同异综合的比较是指比较两个或两个以上实验的相同点和相异点。比较的模式是：
实验 被比较的特性
Aa、b……p、q……
Ba、b……p′、q′……
所以，A对象以特性a、b……相似于B对象，以特性p、q相异于B对象。
例3：在学习
具有漂白性时，我们可以做5个相似的实验：①实验一：通入品红中，褪色，加热恢复红色。②实验二：
通入品红中，褪色，加热不恢复红色。③实验三：
加入到品红中，褪色，加热不恢复红色。④实验四：
加入品红中，褪色，加热不恢复红色。⑤实验五：活性炭加入到品红中，褪色，加热恢复红色。
这5个实验，形式相似，有相同的现象，但也有不同的现象，更主要的是5个实验的化学原理有些是有区别的，有些是相同。
二、变式实验法是实验教学的有效方法
所谓变式实验法是指导教师或学生设计诸多的同类实验，根据多种现象去揭示化学规律和本质。变式实验能有效排除干扰因素，突出本质因素，从而使所要研究的化学现象以更为简化的形态显露出来。变式实验法的有效性可以从以下诸方面来体现：
(1)变式实验揭示本质透彻
在化学实验过程中，我们经常会发现一些表现本质特征的现象往往不一定以强烈刺激的形式出现，而表现非本质特征的现象倒有可能给学生比较强的刺激，从而直接影响了实验的教学效果。因此，我们在实验教学过程中，要不断变化实验手段，展现各种实验现象，充分运用学生的各种感官，围绕问题中心展现化学过程，揭示问题本质。
例4：原电池的实验：①把Zn和Cu连接插入稀
，中。②把Zn和Cu连接插入西红柿，且与生日音乐卡连接。③把Zn和Ag插入
溶液，并用电流表连接。
这三次实验的现象各具特色：第一次大量气泡在铜片上产生；第二次实验产生音乐，余韵缭绕，兴趣盎然；第三次实验银白色Ag表面析出亮红色Cu，电流表指针发生偏转。它们又都紧紧围绕原电池放电这个中心，不仅丰富了观察内容，而且产生了协同互补的效应，使学生对原电池的本质特征有了深刻的认识。
(2)变式实验研究问题全面
教材所提供的实验，一般是象征性或是抽样性的，做定性的演示，只要求学生局限于观察某一特定的范围内的现象；做定量的实验，也往往在得出少量几个数据后便尽快地概括并得出结论。这样的弊端，不仅容易造成知识上的缺陷，也可能产生认识上的偏颇。学生会认为，化学规律的发现似乎都是一帆风顺的。为了改变这种状况，一个有效的方法就是结合化学史运用变式实验，探索研究化学过程形成化学规律。
例5 电离概念的教学，我们可以结合“阿累尼乌斯建立电离理论”这一段化学史。实验一：将两根接在直流电源正负极上的电极分别放入HCl、NaOH、
等溶液中，电路中有灯泡，发现灯泡均变亮。问：上述物质的水溶液为什么能导电呢？
［插入化学史］1799年英国化学家尼柯尔森和卡里斯尔最先发现溶液具有导电性。他们认为，在溶液中电流是由带电荷的分解物运送前进的。他们把这样的运输物叫做离子。但他们认为离子是通电流后产生的。这一观点得到当时伟大物理学家法拉第的支持。瑞典化学家阿累尼乌斯从1882年秋开始对溶液的导电性进行了一系列的测量，查阅了学术刊物中与这个问题有关的论文。最使他惊奇的是氨的性质，这种物质在气体状态时是不导电的，而它的水溶液却是导体。阿累尼乌斯查明卤酸也都有似的性质。为什么会出现这样的现象呢？他认为，要解释电解质水溶液的导电性，必须假定电解质在溶液中具有两种不同的形态。即非活动性的分子形态和活动性的离子形态。因为当时化学家都认为溶液中的离子是通入电流后产生的，所以当时很多科学家认为阿累尼乌斯的论点纯粹是胡说八道。但阿累尼乌斯竭力证明，在溶液中，特别是在氯化钾溶液中，存在的不是钾原子和氯分子，而是两种元素的离子。他甚至还计算出，在氯化氢的溶液中，有92%的溶质处于活性形态，也就是说大部分溶质分解为离子了。这些结果被德国化学家奥斯特瓦尔德在研究盐酸的催化作用时所证实。
［变式实验］师生共同讨论设计实验方案，证明电解质在水溶液中会自发电离出离子。
变式实验二：水、HCl气体均不能使石蕊试纸变色，但盐酸能使石蕊试纸变红。
通过结合化学史的变式实验，会使学生在历史认识矛盾的不断冲突中构建知识，同时让学生体验电离学说的建立过程所体现的科学思维方法（假说法、实验法）。
三、支架式教学法是化学实验教学的优化方法
支架式教学为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种概念框架是为发展学习者的进一步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解，以便于把学习者的理解逐步引向深入。因此，支架式教学既重视教师的主导作用，体现在教师要为学习者进一步理解和探究提供一种概念框架；同时又重视学生的自主探究，体现学习者在教师的概念框架中逐步走向深入，建构知识意义。当前普遍认为支架式教学的一般程序是：进入情境→搭建支架→自主探索→协作学习→教学评价。具体的教材处理过程中，笔者以为要注意以下几点：
(1)进入情境，提出问题。目的是引导学习者进入一定的问题情景，并提供必要的解决问题的工具。问题的设计应具备以下三个特征：一是要落在学生的“最近发展区”，以激发学生的欲望；二是要有启发性，并能合学生的自省；三是有助于实现各项具体的学习目标。比如在学习有弱酸性、强氧化性（有漂白的能力）、不稳定性时，教师演示实验，将滴入滴有酚酞试剂的NaOH溶液后褪色，要求学生设计实验说明褪色的原因是的强氧化性，还是的弱酸性。
(2)搭脚手架。目的是围绕当前学习主题，为帮助学生逐步深入探究学习主题，建立概念框架。
比如：认识性质，我们可以给学生建立一个认识物质性质的概念框架。一是从组成元素的化合价看其氧化性、还原性；二是从物质的分类看其有什么通性（具有酸性氧化物的通性）；三是看其有什么特性（具有漂白性）。
支架式教学法的优点，不仅能发挥每一教学环节的局部功能，而且更能发挥课堂的整体功能。
实验教学是化学教学研究的永恒课题，有许多问题仍等待我们去研究，在这里我引用美国著名哲学家、系统学者兹格的一句话，作为文章的结束语：“我们不见得正确，但是我们知道，我们在寻找什么，如果得不到预期的结果，我们总可以修正我们的假设”。